Кислород отравление катализаторов

Метод каталитического обезвреживания газообразных отходов заключается в проведении окислительно-восстановительных процессов при температуре 75—500°С на поверхности катализаторов. В качестве носителей металлов, используемых как катализаторы (платина, палладий, осмий, медь, никель, кобальт, цинк, хром, ванадий, марганец), применяются асбест, керамика, силикагель, пемза, оксид алюминия и др. На эффективность процесса оказывает влияние начальная концентрация обезвреживаемого соединения, степень запыленности газов, температура, время контакта и качество катализатора. Наиболее целесообразное использование метода— при обезвреживании газов с концентрацией соединений не более 10—50 г/м . На низкотемпературных катализаторах при избытке кислорода и температуре 200—300°С окисление ряда низко-кипящих органических соединений (метан, этан, пропилен, этилен, ацетилен, бутан и др.) протекает нацело до СО2, N2 и Н2О. В то же время обезвреживание высококипящих или высокомолекулярных органических соединений данным методом осуществить невозможно из-за неполного окисления и забивки этими соединениями поверхности катализатора. Так же невозможно применение катализаторов для обезвреживания элементорганических соединений из-за отравления катализатора НС1, НР, 502 и др. Метод используется для очистки газов от N0 -f N02 с применением в качестве восстановителей метана, водорода, аммиака, угарного газа. Срок службы катализаторов 1—3 года. Несмотря на большие преимущества перед другими способами очистки газов метод каталитического обезвреживания имеет ограниченное применение [5.52, 5 54 5.62] [c.500]

Повышение (до определенных пределов) концентрации хлора в серебре уменьшает подвижность кислорода, что приводит к снижению степени превращения этилена в двуокись углерода при сохранении той же степени его превращения в окись этилена. Увеличение количества добавки сверх оптимального может еще более упрочнить связь серебра с атомарным и молекулярным ионами кислорода, что вызовет уменьшение скорости окисления этилена и отравление катализатора. Введение незначительных количеств металлоида (сера, селен), степень заполнения поверхности которыми равна 0 = 10" —10" снижает энергию адсорбции кислорода, что увеличивает активность катализатора. При большем покрытии поверхности (0 — 0,2) активность катализатора уменьшается вследствие блокирования части его поверхности металлоидом. [c.220]

Основными преимуществами метода конверсии углеводородных газов с кислородом являются отсутствие жаростойких сталей, компактность реактора шахтного типа, возможность предотвращения отравления катализатора [c.137]

Магнетизм и структура каталитически активных твердых веществ. Каталитическое окисление ацетилена воздухом в производстве кислорода. Отравление металлических катализаторов. [c.418]

Мазуты содержащие 15,8—4,0% асфальтенов, 1,86— 2,04% серы и 0,27—0,84% азота и кислорода, гидрировали на плавающем и стационарном катализаторах. Показаны преимущества замены плавающих катализаторов стационарными, а также возникающие при этом трудности, связанные с отравлением катализатора Изучалось влияние условий процесса на скорости реакций гидрирования и расщепления. Достаточно глубокое гидрирование ароматизированного сырья происходит при давлениях 200 кгс/см и выше, скорость зависит от химического состава сырья и может изменяться в широких пределах. Гидрирование полициклических соединений протекает последовательно, наиболее медленной ступенью является гидрирование моноциклических ароматических углеводородов [c.50]

Важные сведения о природе катализаторов были получены при изучении действия ядов на каталитическую активность. Было замечено, что встречается как обратимое, так и необратимое отравление катализаторов. Так, катализатор (Ре) при синтезе аммиака обратимо отравляется кислородом. Пропускание над ним смеси водорода с азотом снимает отравление и вновь делает катализатор пригодным для дальнейшего использования. В присутствии серы этот же катализатор отравляется необратимо и не восстанавливает своей активности. [c.351]

Наличие в зоне реакции посторонних веществ оказывает различное влияние на,катализатор одни нейтральны, другие усиливают действие катализатора, третьи его ослабляют или вообще прекращают. Ускорители каталитических процессов называются промоторами или активаторами. Так, небольшая добавка сульфатов щелочных металлов в сотни раз повышает активность УзОз — катализатора окисления 50г Е1 50з. Кислород и его соединения являются каталитическими ядами, вызывающими обратимое отравление железного катализатора ири синтезе ЫНз отравление этого катализатора снимает тщательно очищенная свежая смесь азота и водорода. Сера и ее соединения вызывают необратимое отравление катализатора ири синтезе МНз восстановить его активность действием свежей смеси N2 + Нг не удается. [c.223]

В других случаях присутствие в реакционной смесн даже ничтожно малых количеств некоторых веществ сильно уменьшает или полностью подавляет активность катализаторов. Такие вещества получили название каталитических ядов, а само явление — отравления катализаторов. Например, для вышеупомянутого железного катализатора синтеза амм) ака ядами являются кислород и сера. [c.31]

Под термином отравление катализатора обычно понимают значительную или внезапную потерю его активности, вызванную взаимодействием следовых количеств яда с катализатором. В этом смысле ванадиевые катализаторы для производства серной кислоты не подвергаются отравлению. Однако многие вещества все-таки реагируют с катализатором, или снижая его активность вследствие постепенных потерь ванадия, или уменьшая прочность таблеток. Даже основной реагент ЗОг вызывает некоторое понижение активности, если присутствует в больших концентрациях при низких температурах (ниже 430—450°С). Это снижение активности ограничено по величине и обратимо. Активность полностью восстанавливается в результате обработки катализатора газом с высоким содержанием кислорода (смесью ЗОз + Ог) или при повыщении его температуры. [c.267]

Приведенные в предыдущем параграфе примеры десорбции кислорода с поверхности угля указывают на существование активных центров различных типов. Таким различием объясняются и случаи благоприятствующего отравления катализаторов. [c.110]

Особым типом се,лективной каталитической реакции является отравление катализатора прн каталитическом синтезе аммиака кислородом или кислородсодержащими газами, такими, как СО, СО) и Н О. Все эти газы легко взаимодействуют с поверхностью железного катализатора, приводя к образованию на ней хемо-сорбированного слоя атомов кислорода [294]. Во время реакции с водородом эти кислородные атомы конкурируют с ато.мами азота. Поскольку хемосорбция кислорода происходит со значительно большей теплотой хемосорбции, чем азота, прис тствие в газовой смеси даже очень малых количеств кислорода вызывает серьезное отравление поверхности катализатора. [c.161]

Отравление катализатора крекинга весьма специфично. Если для подавляющего большинства катализаторов сернистые соединения, окись углерода, кислород и другие вещества являются ядами, то присутствие их почти не влияет на процесс крекинга. Но зато некоторые азотсодержащие соединения резко снижают активность катализатора, вызывая обратимое отравление его. Необратимо отравляютка-тализатор соединения щелочных металлов. Длительное воздействие паров воды при высокой температуре также приводит к необратимой потере активности катализатора в основном за счет уменьшения удельной поверхности его. Все технологические схемы крекинга предусматривают тщательную очистку исходного сырья от щелочных металлов. Замечено, что степень отравления различными азотсодержащими соединениями симбатна их основным свойствам. Повышение молекулярного веса азотсодержащего соединения увеличивает отравляющую способность его. Степень отравления понижается с повышением температуры. Так, присутствие 1% хинолина снижает скорость крекинга нри 575° С на 30%, а нри 500° С уже на 80%. При этом полная потеря активности катализатора наступает при содержании хинолина, покрывающего лишь 2% всей поверхности катализатора. [c.238]

Водяной пар (0,08—0,64%) под высоким давлением (до 100 ат) и при температуре 450° дает эффект отравления количество кислорода, удерживаемого катализатором, пропорционально отношению упругости водяного пара к упругости водорода очень активный катализатор может удерживать большее количество кислорода [c.409]

Разложение закиси азота на азот и кислород 5% кислорода прекращают каталитическую реакцию температура 180—300°, давление -Ю— 15 мм в температурном интервале 214—280° нет температурной зависимости для объяснения этого высказано предположение, что атомы кислорода, адсорбированные на активных участках, при этих температурах препятствуют достижению активных мест отравление катализатора прекращается при таких температурах, при которых скорость разложения становится больше скорости адсобрции [c.84]

Примеси, не влияющие непосредственно на активность катализатора, но инициирующие побочные реа.кции, искажающие кинетические зависимости, снижающие выходы основных продуктов или вызывающие отравление катализатора образующимися веществами (кислород, влага и другие примеси в процессах полимеризации и т. п.). [c.541]

Общеизвестное явление так называемого отравления катализаторов, т. е, уменьшение их активности под влиянием некоторых посторонних веществ, содержащихся в реагирующих газах, особенно заметно проявляется для катализаторов процесса синтеза аммиака. Различают обратимые и необратимые отравления, Изменения, происходящие при действии кислорода, водяных паров, а также окиси и двуокиси углерода, называют обратимыми, так как по удалении этих примесей и при поступлении чистого газа на катализатор восстанавливается его перво начальная активность. [c.489]

Для восстановления активности и селективности катализаторов их периодически, а на некоторых установках непрерывно, подвергают окислительной регенерации при температуре 300—500°С и давлении 1,0—1,5 МПа осушенными дымовыми газами, содержащими 0,5—1,0 % кислорода. Во избежание отравления катализатора применяют инертный газ (азот) высокой чистоты, содержащий не выше 0,5 % об. кислорода, 1 % об. углекислоты, 0,5 % об. окиси углерода и не более 0,2 г/нм водяных паров. Дозировка воздуха для равномерности выжигания кокса и предупреждения местных перегревов регламентируется начальной концентрацией кислорода в инертном газе. Кратность циркуляции (отношение объема газа, подаваемого в час на единицу объема регенерируемого катализатора) рекомендуется поддерживать в пределах 500—1000 нмVм Остаточное содержание кокса на регенерированном катализаторе составляет менее 0,02 % мае. на катализатор [7]. [c.12]

Так, например, катализатор молибдат висмута (В Мо = 1) при 460° С и 1 атм (9,8 10 Па) превращает пропилен в акролеин с начальной селективностью 90% v /v2 = 9), не зависящей ни от давления кислорода, ни от разбавления водяным паром и очень медленно убывающей по мере увеличения степени превращения v Vз = 4). Кинетический порядок равен 1 по СзН и О по Ог отравления катализатора продуктами обнаружено не было [67]. Энергия активации составляет 20 ккал/моль (8,36 10 Дж/моль) в области температур 350— 500° С, но выше 500° С катализатор дезактивируется. Вообще говоря, рекомендуется поддерживать величину отношения СдНв/Ог выше теоретической ( = 1). [c.157]

Однако использование катализаторов, особенно наиболее активных типов, связано с рядом трудностей. Поскольку гетерогенные катализаторы (т. е. вещества, на поверхности которых молекулы газов вступают в реакцию) функционируют под действием поверхностно-активных сил активных материалов или центров, то они притягивают к себе не только молекулы, которые должны вступать в реакцию, но и многие другие вещества. Иначе говоря, такие полярные примеси сырья, как сера, азот, кислород и металлы, будут осаждаться иа катализаторе, блокировать активные центры и, в конечном счете, вызывать отравление катализатора. Одни катализатары можно регенерировать, очищая их от осадка кислорода паром или простым нагреванием активность других восстановить не удается из-за имеющихся отложений или из-за характера процессов, применяемых для их очистки. [c.92]

Было выполнено большое, количество исследований по действию ядов, и теперь очевидно, что количество адсорбируемого катализатором кислорода пропорционально У Рнго1Ри, Это несомненное положение предполагает, что временное отравление вызывается окислением сравнительно небольшой части высокоактивной поверхности железа. Концентрация кислорода, отравляющая катализатор, намного меньше такой концентрации, которая необходима термодинамически для окисления основной массы железа в Рез04. Для того, чтобы при 450° С происходило окисление, соотношение Рн,о/Рн, должно превышать 0,16, тогда как на практике значительное окисление происходит, как это было показано выше, при значении 11 [c.163]

Азотоводородная смесь, независимо от метода ее получения, содержит примеси вепцеств, некоторые из которых являются каталитическими ядами, вызывающими как обратимое (кислород, оксиды углерода, пары воды), так и необратимое (различные соединения серы и фосфора) отравление катализатора. [c.192]

Дальнейшие работы показали, что кислород аналогично ведет себя и по отношению к углероду, а СО, Н , (СМ),2, НгЗ, РН и АзНд образуют такие же устойчивые пленки на поверхности платины, чем и объясняются явления отравления катализаторов. Вольфрамовая проволока адсорбирует окись углерода с образованием У(СО)г,. Так как при адсорбции окиси углерода вольфрамом молекулы располагаются ориентированно, образующийся монослой, в.ероятно. имеет строение [c.103]

Некоторые вещества в очень малых количествах способны снижать или даже полностью подавлять активность катализаторов (отравление катализаторов). Это так называемые каталитические яды. Например, кислород и его соединения, вызывают обратимое отравление железного катализатора при синтезе КНз активность этого катализатора восстанавливается под действием тщательно очищенной свежей смеси азота и водорода. Сера и ее соединения вызывают необратимое отравление катализатора при синтезе ЫНз воостановить его активность действием свежей смеси N2 + Н2 не удается. [c.239]

Изучение влиянйя.ядов на каталитическую активность позволило получить важные сведения о природе катализаторов. Было замечено, что встречается как обратимое, так и необратимое отравление катализаторов. Так, железный катализатор, используемый в синтезе аммиака, обратимо отравляется кислородом. Пропускание над ним свежей смеси водорода с азотом снимает отравление и вновь делает катализатор активным. В присутствии серы этот же катализатор отравляется необратимо. В случае многоступенчатой реакции действие яда сначала приводит к устранению некоторых стадий. Например, гидрирование хлористого бензоила в бензольном растворе на платиновом катализаторе [c.271]

Одним из лучших катализаторов в этом случае является железо с добавками небольших количеств окислов калия и алюминия, которые повышают активность и устойчивость катализатора в работе. Существуют различные методы приготовления промышленного катализатора синтеза аммиака. По одному из методов железо вместе с добавками плавят и окисляют в струе кислорода. По другому плавят железную руду (магнетит) с добавками. Приготовленную любым из методов массу дробят, просеивают и полученные зерна (гранулы) загружают в контактный аппарат для синтеза аммиака. В этом аппарате сначала происходит восстановление катализатора азотноводородной смесью, а далее синтез аммиака. Перед тем как открыть доступ в контактный аппарат, смесь азота и водорода тщательно очищают, чтобы избежать отравления катализатора. Процесс синтеза аммиака осуществляет-затуре 450—550° С и высоком давлении (200- [c.27]

При использовании метода парофазиого каталитического окисления сточные воды, загрязненные летучими органическими веществами, подают в выпарной аппарат, где при I 300 С образуются пары воды и органических веществ. Эти пары вместе с горячим воздухом подают в выпарной аппарат, загруженный катализатором (медно-хро-мовым, цинк-хромовым и др.), в котором происходит процесс гетерогенного каталитического окисления кислородом воздуха органических паров. Степень обезвреживания достигает 99,8 %. Разработаны установки для обработки больших объемов сточных вод. К недостаткам метода следует отнести возможность отравления катализаторов соединениями фосфора, фтора и серы. Во избежание этого их необходимо предварительно удалять из сточных вод. [c.239]

Каталитическое окисление этилена в промышленности осуществляют воздухом или кислородом при температуре 220-280 °С и давлении 1-3 МПа. В качестве катализатора используют металлическое серебро (10-15%), нанесенное на а-А120з с низкой удельной поверхностью. Частичное отравление катализатора хлорсодержащими добавками (например, дихлорэтаном) увеличивает селективность катализатора. [c.847]

О влиянии вышеотмеченных факторов можно судить по составу неконденсируемой части реакционной смеси (табл 6 2) Содержание суммы углеродсодержащих газов свыше 4 % сви детельствует об усилении побочных реакций, в частности уве гичение СОг — об избытке кислорода в спиртовоздушной смеси Появление СО в газах — результат уменьшения нагрузки на катализатор, или недостаточного теплоотвода, или, наконец, отравления катализатора окисью меди Наличие СН4 — следствие завышенной температуры в нижних слоях контактной массы, где нет уже кислорода, или же отравления катализатора железом, или попадания в него асбеста (от прокладок) В по- следних двух случаях характерно выделение сажи Недостаток водорода (ниже 18%) указывает на малую конверсию, если температура низка и на избыток кислорода при повышенной температуре Повышенное содержание Н2 в газах (даже сверх 20%) не является плохим признаком, а наоборот, чем больше водорода, тем меньше химических потерь [c.147]

Между тем существуют описания нескольких случаев отравления, которые едва ли можно приписать какой-либо иной причине, чем гетерогенность. Одним из таких примеров является отравление катализаторов синтеза аммиака кислородом, находящимся в реагентах в виде кислорода или в составе водяного пара. Альмквист и Блэк [46] нашли, что количество кислорода, способное покрыть 10—15% поверхности катализатора, уменьшает скорость реакции на 70%. Рис. 66 (стр. 293) показывает отравляющее действие газа, содержащего 0,32% водяного пара, и обратимость отравления при замене этого газа на шестидесятой минуте сухим газом [47]. Аналогично кислород ингибирует орто-пара-конверсию водорода на вольфраме [48]. [c.264]

Но тем не менее до конца XIX в. контактный способ получения серной кислоты еще не получил широкого распространения. Это объяснялось рядом причин [22]. Во-первых, существовало ошибочное мнение (которое как раз и высказывал Винклер), что для контактного получения серного ангидрида оптимальной является эквимолекулярная смесь сернистого газа и кислорода. Хотя это и противоречило мало известному в то время закону действующих масс Гульдберга и Вааге, но благодаря авторитету Винклера держалось довольно долго. В связи с этим стехиометрическую смесь сернистого газа с кислородом получали термическим разложением камерной серной кислоты, что, естественно, было дорого. Во-вторых, часты были случаи отравления катализаторов причины же этого были неизвестны. Поэтому приходилось воздерживаться от применения сернистого газа, получаемого обжигом колчеданного сырья, что было бы гораздо практичнее и дешевле. Конечно, это объясняется и тем, что спрос на высококонцентрированную серную кислоту все еще был не столь велик. Но с развитием органического синтеза потребление в олеуме стало возрастать и, естественно, стало толкать исследователей на усовершенствование и расширение контактного способа производства серной кислоты. [c.128]

Вместо того чтобы реакцию метана, водяного пара и юздуха (или кислорода) проводить в одну операцию в присутствии катализатора, этот процесс можно осуществить в две стадии. В первой из них реакция экзотермического окисления используется для нагревания газовой смеси во второй стадии реакции метана с водяным паром дают протекать в присутствии катализатора. В этом методе предотвращается отравление катализатора свободным кислородом. [c.313]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология